CFG樁設(shè)計計算書萬能參考.doc

CFG樁設(shè)計計算書1 引言近年來，為了滿足在土建、交通、水利等方面工程建設(shè)中提出的地基處理要求，我國引進(jìn)、發(fā)展了各種地基處理技術(shù)，積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗，地基處理水平得到了很大提高。 目前國內(nèi)地基處理的方法繁多，地基處理手段越來越多樣化，為了選出一種最優(yōu)方案。本工程首先根據(jù)工程地質(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)性考慮和環(huán)境影響選定了 CFG樁復(fù)合地基對本場地進(jìn)行地基加固初步設(shè)計計算。本工程主要是對地基進(jìn)行人工加固使其承載力得到提高，以滿足建筑物對地基承載力的要求。 CFG 樁復(fù)合地基是一種新的地基處理技術(shù)，CFG 樁復(fù)合地基試驗研究是建設(shè)部“七五”計劃課題,于1988年立題進(jìn)行試驗研究,并應(yīng)用于工程實(shí)踐，CFG樁復(fù)合地基試驗研究成果于 1992 年由建設(shè)部組織鑒定，專家們認(rèn)為：該成果具有國際領(lǐng)先水平。CFG 樁復(fù)合地基成套技術(shù)，1994 年被建設(shè)部列為全國重點(diǎn)推廣項目,1997 年視為國家級工法，并列入國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范。隨著 CFG樁復(fù)合地基在全國范圍內(nèi)推廣及應(yīng)用,特別是近幾年的發(fā)展,CFG 樁復(fù)合地基技術(shù)在我國的基本建設(shè)中起了非常重要的作用，從建筑到道路、煤礦均得到普遍應(yīng)用。特別是近幾年，該技術(shù)在北方地區(qū)的高層建筑地基處理中得到應(yīng)用，使得 CFG樁從設(shè)計到施工已積累了大量實(shí)踐經(jīng)驗。 本工程采用 CFG樁對地基土進(jìn)行加固處理，施工工藝為長螺旋成孔管內(nèi)泵壓灌注CFG樁混合料成樁。取得了很好的加固效果。由于本人水平相當(dāng)有限，在設(shè)計中難免有錯誤和不足，敬請老師和同學(xué)指導(dǎo)糾正。1.1 地基處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 地基處理是古老而又年輕的領(lǐng)域?；彝翂|層基礎(chǔ)和短樁處理在我國應(yīng)用歷史悠久，可追溯到數(shù)千年前。而大量進(jìn)行的地基處理技術(shù)是伴隨現(xiàn)代文明而產(chǎn)生的。近幾年來，國內(nèi)外在地基處理方面發(fā)展十分迅速。老方法不斷改進(jìn)，新方法不斷涌現(xiàn)，目前國內(nèi)外已有的方法多至百種以上。 就地基處理而言，按其原理和做法的不同可分為以下四類： （1）排水固結(jié)法。利用各種方法使軟粘土地基排水固結(jié)，從而提高土的強(qiáng)度和減小土的壓縮性。 （2）振密、擠密法。采用各種措施，如振動、擠密等，使地基土體增密，以提高土的強(qiáng)度，降低土的壓縮性。 （3）置換及拌入法。以砂、碎石等材料置換軟土地基中部分軟土，或在松軟地基中摻入膠結(jié)硬化材料，或向地基注入化學(xué)藥液產(chǎn)生膠結(jié)作用，形成固體，達(dá)到提高地基承載力、減小壓縮量的目的。 （4）加筋法。通過在地基中埋設(shè)強(qiáng)度較大的土工聚合物，以達(dá)到加固地基的目的。 隨著地基處理技術(shù)和復(fù)合地基理論的發(fā)展，近些年來，復(fù)合地基技術(shù)在我國得到廣泛應(yīng)用。目前主要應(yīng)用的復(fù)合地基類型主要有：由多種方法形成的各類砂石樁復(fù)合地基，水泥土樁復(fù)合地基，低強(qiáng)度樁復(fù)合地基，土樁、灰土樁復(fù)合地基，鋼筋混凝土樁復(fù)合地基，薄壁筒樁復(fù)合地基，加筋土地基等。復(fù)合地基技術(shù)在房屋建筑、高等級公路、鐵路、堆場、機(jī)場、堤壩等土木工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。復(fù)合地基技術(shù)的推廣應(yīng)用長生了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。1.2 地基處理方法的選用原則 地基處理方法眾多，每種處理方法都有各自的適用條件、局限性和優(yōu)缺點(diǎn)，每種處理方法的作用通常又具有多重性。加之地基土成因復(fù)雜，性質(zhì)多變，具體工程對地基的要求不盡相同，施工機(jī)械、技術(shù)力量、施工條件和環(huán)境條件等千差萬別，這使得在選擇地基處理方案時，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，對具體的地基條件、處理要求(包括處理前后地基應(yīng)達(dá)到的各項指標(biāo)、處理范圍、工程進(jìn)度等)工程費(fèi)用以及施工機(jī)械、技術(shù)力量和材料等因素進(jìn)行綜合分析、比選處理方案。在選擇處理方案時還應(yīng)提高環(huán)保意識，注意節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境。盡量避免地基處理時對地面和地下水產(chǎn)生污染、振動和噪音對周圍環(huán)境的不良影響等。 選擇地基處理方案前，應(yīng)進(jìn)行深入調(diào)查，充分收集資料。在調(diào)查、收集資料時，應(yīng)考慮以下五方面的內(nèi)容： （1）上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)計情況； （2）各工程實(shí)際的工程地質(zhì)條件； （3）施工用地、施工工期、工程用料來源等； （4）施工時對周圍環(huán)境的影響； （5）施工單位技術(shù)力量、機(jī)具設(shè)備、施工管理水平及施工經(jīng)驗。 針對具體工程的具體處理要求，本著技術(shù)上安全可靠，經(jīng)濟(jì)上節(jié)約、合理，節(jié)省費(fèi)用的原則，進(jìn)行精心設(shè)計。同時在設(shè)計時，還應(yīng)充分考慮環(huán)保問題，減小或避免對周圍空氣、地面和地下水的污染以及對周圍振動、噪音等影響。1.3 地基處理方法的選定 復(fù)合地基的處理已經(jīng)走過了很多個年頭，也有很多的工程實(shí)踐和經(jīng)驗，但隨著文明的發(fā)展，各種新型現(xiàn)代建筑的出現(xiàn)，樓層的不斷增高，工程地質(zhì)情況越加的復(fù)雜，同時也有經(jīng)濟(jì)上的要求，使得新方法和新技術(shù)不斷的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的處理方法有著固有的缺點(diǎn)，例如散體的碎石樁，主要應(yīng)用于加固散粉細(xì)砂，粉土，可液化土及擠密效果好的填土，對于施工地質(zhì)環(huán)境有一定的局限性，施工過程中產(chǎn)生振動和污染，在居民區(qū)和城區(qū)施工受到一定限制。CFG針對碎石樁的缺點(diǎn)發(fā)展起來。復(fù)合地基設(shè)計a.確定樁長、樁徑根據(jù)CFG樁的特點(diǎn),其樁端宜進(jìn)入較好的持力層且基礎(chǔ)下宜鋪設(shè)20cm的褥墊層.依據(jù)地質(zhì)勘查報告,層粉粘土可作為樁端持力層,樁頂標(biāo)高為-4.06m（地勘報告-2.86m）樁長（有效樁長）16.0m，保護(hù)樁長0.5m，砼坍落度采用18-20cm，樁徑410mm。0.00相對于勘察報告標(biāo)高為1.2m.2.單樁承載力特征值的確定根據(jù)規(guī)范規(guī)定，可依據(jù)下式計算單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值：Rk（UpqsiIi+qpAp）/k式中：RK-單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）;UP-樁周長（m）;1.256qsi樁側(cè)第i層土的側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）;Ii樁側(cè)第I層土的土層厚度（m）qp樁的端阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kpa）；1100 kpaAp樁的截面積（）；0.1256k安全系數(shù)；2代入數(shù)值：qsiIi=3.0248+250+1.250+3.540450+1.3400.9862=758.72KN/mqpAp11000.1256=138.16KNRk（UpqsiIi+qpAp）/k(1.256758.72+138.16)/2=545.93KN設(shè)計取值：Rk475KN3.混凝土強(qiáng)度的確定：根據(jù)樁身強(qiáng)度要求：Ci3475/0.1256=11.34Mpa根據(jù)施工工藝要求，又為水下鉆孔作業(yè)，為確保成樁質(zhì)量，將混凝土標(biāo)號定為C20。4.褥墊層的確定褥墊層的鋪設(shè)厚度10cm，夯填度不大于0.9，褥墊層材料采用碎石，碎石的最大粒徑不宜大于30mm。5.面積置換率計算依據(jù)規(guī)范，根據(jù)復(fù)合地基承載力特征值計算公式計算如下：fsp,km(RkAp)（1m）fs,k式中：fsp,k復(fù)合地基承載力特征值（kpa）；210kpam面積置換率RK單樁承載力特征值（kN）；475 kNAp樁的截面面積（）；0.1256樁間土折減系數(shù)，0.8fs,k樁間土天然地基承載力特征值（kpa）；95kpa代入數(shù)值：210m4750.12560.8（1-m）95得出m3.6%6.樁位布置依據(jù)規(guī)范要求，CFG樁可只在基礎(chǔ)范圍內(nèi)布置，且樁間距宜取35倍樁徑，根據(jù)基礎(chǔ)平面圖及面積置換率進(jìn)行樁位布置，實(shí)際布樁共根，實(shí)際布樁參數(shù)見CFG樁參數(shù)統(tǒng)計表。（四）沉降驗算1.最終沉降量計算（1）樁位布設(shè)完畢后，依據(jù)實(shí)際面積置換率及所達(dá)到的復(fù)合地基承載力特征值進(jìn)行沉降驗算，（選取兩個承臺進(jìn)行沉降驗算）基礎(chǔ)底面附加壓力值P0應(yīng)由下式算得：P0P-d 基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度；P0P-d =210-19.53.16=148.38kN最終沉降量驗算見下表：(中心點(diǎn)的沉降量)以基礎(chǔ)底面作為0.00fspk=mfpk(1-m)fsk =0.038475/0.1256(1-0.